游离睾酮指数与肥胖型多囊卵巢综合征伴胰岛素抵抗患者性激素及糖脂代谢的关系分析

Relationship between free androgen index and sex hormones/glycolipid metabolism in obese polycystic ovary syndrome patients with insulin resistance

摘要

目的 分析游离睾酮指数（FAI）与肥胖型多囊卵巢综合征（PCOS）伴胰岛素抵抗（IR）患者性激素及糖脂代谢的关系。方法 回顾性分析2021年3月—2024年1月西北妇女儿童医院145例PCOS伴IR患者的病历资料，根据体质量指数（BMI）分为非肥胖组（78例，BMI<28 kg/m²）与肥胖组（67例，BMI≥28 kg/m²）。对比两组一般资料、FAI、性激素指标[睾酮（T）、卵泡刺激素（FSH）、雌二醇（E2）、促黄体生成素（LH）、催乳素]、糖脂代谢指标[糖化血红蛋白（HbA1c）、空腹血糖（FPG）、总胆固醇（TC）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、甘油三酯（TG）]，分析FAI与肥胖型PCOS伴IR患者性激素及糖脂代谢的相关性。结果 肥胖组E2和FSH水平较非肥胖组低（P <0.05）,LH、FAI和T水平较非肥胖组高（P <0.05）。肥胖组HbA1c和FPG水平较非肥胖组高（P <0.05）。肥胖组TC、LDL-C和TG水平较非肥胖组高（P <0.05）。肥胖组HDL-C水平较非肥胖组低（P <0.05）。FAI与肥胖型PCOS伴IR患者T、LH、HbA1c、FPG、TC、LDL-C、TG均呈正相关（r=0.573、0.475、0.625、0.579、0.482、0.498和0.429,P <0.05）;FAI与肥胖型PCOS伴IR患者FSH、E2、HDL-C均呈负相关（r=-0.584、-0.617、-0.581,P <0.05）均呈负相关。结论 肥胖型PCOS伴IR患者FAI水平升高，FAI水平与患者性激素、糖脂代谢关系密切。

Abstract

Objective To analyze the relationship between free androgen index (FAI) and sex hormones/glycolipid metabolism in obese polycystic ovary syndrome (PCOS) patients with insulin resistance (IR). Methods Medical records of 145 PCOS patients with IR (March 2021-January 2024) were retrospectively analyzed. Patients were divided into non-obese group (BMI < 28 kg/m², n = 78) and obese group (BMI ≥ 28 kg/m², n = 67). General data, FAI, sex hormones [testosterone (T), follicle-stimulating hormone (FSH), estradiol (E2), luteinizing hormone (LH), prolactin], and glycolipid metabolism indicators [glycated hemoglobin (HbA1c), fasting plasma glucose (FPG), total cholesterol (TC), low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C), triglycerides (TG), high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C)] were compared. Correlation between FAI and these parameters was analyzed. Results The obese group showed lower E₂ and FSH levels but higher LH, FAI, and T levels versus non-obese group (P < 0.05). HbA1c and FPG levels were higher in obese group (P < 0.05). TC, LDL-C, and TG levels were higher while HDL-C was lower in obese group (P < 0.05). FAI positively correlated with T (r = 0.573), LH (r = 0.475), HbA1c (r = 0.625), FPG (r = 0.579), TC (r = 0.482), LDL-C (r = 0.498), and TG (r = 0.429) in obese PCOS/IR patients (all P < 0.05). FAI negatively correlated with FSH (r = -0.584), E2 (r = -0.617), and HDL-C (r = -0.581) (all P < 0.05). Conclusion Elevated FAI levels in obese PCOS/IR patients exhibit significant correlations with sex hormone profiles and glycolipid metabolism parameters.

关键词

多囊卵巢综合征 / 肥胖型 / 游离睾酮指数 / 胰岛素抵抗 / 性激素 / 糖脂代谢 / 相关性

Key words

polycystic ovary syndrome / obese type / free androgen index / insulin resistance / sex hormone / glycolipid metabolism / correlation

多囊卵巢综合征（polycystic ovary syndrome, PCOS）多发于育龄期女性，临床主要特征为高雄激素血症、多毛症、月经周期不调等，给女性的生活质量带来严重影响^[1-2]。有研究报道，肥胖会加剧PCOS的发展，患者会出现糖脂代谢紊乱、性激素失衡，引发心血管疾病、不孕等不良预后^[3]。杨丹等^[4]认为，存在胰岛素抵抗（insulin resistance, IR）的PCOS更容易出现代谢紊乱。寻找与肥胖型PCOS伴IR患者性激素、糖脂代谢相关的生物学标志物对于临床制订干预方案及改善预后意义重大。游离睾酮指数（free androgen index, FAI）可用于诊断PCOS，其影响不孕PCOS患者生育结局，并参与PCOS患者IR的发生^[5-7]。FAI与PCOS伴IR患者糖脂代谢、性激素的关系如何目前尚不清楚。鉴于此，本研究回顾性分析PCOS伴IR患者的病历资料，期望为评估PCOS伴IR患者性激素、糖脂代谢提供一定的理论参考。

1 资料与方法

1.1　一般对象

回顾性分析2021年3月—2024年1月西北妇女儿童医院145例PCOS伴IR患者的病历资料，根据体质量指数（body mass index, BMI）分为非肥胖组（78例，BMI< 28 kg/m²）与肥胖组（67例，BMI ≥28 kg/m²）。纳入标准：①符合PCOS的诊断标准^[8]；②年龄≥18岁；③胰岛素抵抗指数（homeostatic model assessment of insulin resistance, HOMA-IR）≥2.69；④临床资料完整。排除标准：①肝肾功能严重不全；②合并其他卵巢疾病，如卵巢早衰、高催乳素血症等；③合并恶性肿瘤；④处于妊娠期或哺乳期；⑤合并血液系统疾病；⑥合并心血管疾病、高血压、糖尿病。本研究已取得医院医学伦理委员会批准[No：2024年临审函第（9号）]。

1.2　研究方法

1.2.1　FAI与性激素的检测

月经周期第3～5天抽取患者静脉血4 mL，采用DXI800型全自动化学发光免疫分析仪（美国贝克曼库尔特股份有限公司）检测FAI（FAI=总睾酮/性激素结合球蛋白×100）、睾酮（Testosterone, T）、卵泡刺激素（follicle-stimulating hormone, FSH）、雌二醇（Estradiol, E2）、促黄体生成素（luteinizing hormone, LH）、催乳素。试剂盒[生产批号：T（440269）、FSH（440022）、E2（466420）、LH：（440076）、催乳素（440077）]均购自美国贝克曼库尔特股份有限公司。

1.2.2　糖脂代谢指标的检测方法

月经周期第3～5天抽取患者静脉血4 mL，使用全自动生化分析仪（AU5821型，美国贝克曼库尔特股份有限公司），通过葡萄糖氧化酶法检测空腹血糖（fasting blood glucose, FPG），酶法检测甘油三酯（Triglycerides, TG）和总胆固醇（total cholesterol, TC），使用全自动糖化血红蛋白（glycosylated hemoglobin, HbA1c）分析仪（H-100PIUS型，深圳普门科技有限公司）检测HbA1c，HbA1c洗脱液A（SX2A250010）、HbA1c洗脱液B（SX2B240060）、HbA1c洗脱液C（SX2C250010）均购自广东普门生物医疗科技有限公司。直接测定法检测低密度脂蛋白胆固醇（low-density lipoprotein cholesterol, LDL-C）、高密度脂蛋白胆固醇（high-density lipoprotein cholesterol, HDL-C）。试剂盒[生产批号：LDL-C（241914）、HDL-C（241911）、TG（241221）]均购自北京中生北控生物股份有限公司。

1.2.3　收集一般资料

包括患者初潮年龄、年龄、受教育年限。

1.3　统计学方法

数据分析采用SPSS 25.0统计软件。计量资料以均数±标准差（x±s）表示，比较用t检验。相关性分析采用Pearson法。P <0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1　两组一般资料比较

非肥胖组与肥胖组患者初潮年龄、年龄及受教育年限比较，经t检验，差异均无统计学意义（P >0.05）。见表1。

2.2　两组性激素和FAI比较

两组T、FSH、E2、LH水平及FAI比较，经t检验，差异均有统计学意义（P <0.05）；肥胖组FSH、E2水平较非肥胖组低，T、LH水平及FAI较非肥胖组高。两组催乳素水平比较，经t检验，差异无统计学意义（P >0.05）。见表2。

2.3　两组糖代谢指标比较

两组HbA1c、FPG水平比较，经t检验，差异均有统计学意义（P <0.05）；肥胖组HbA1c、FPG水平较非肥胖组高。见表3。

2.4　两组脂代谢指标比较

两组TC、LDL-C、HDL-C、TG水平比较，经t检验，差异均有统计学意义（P <0.05）。肥胖组TC、LDL-C、TG水平较非肥胖组高，肥胖组HDL-C水平较非肥胖组低。见表4。

2.5　FAI与肥胖型PCOS伴IR患者性激素及糖脂代谢的相关性分析

Pearson相关分析结果显示：FAI与肥胖型PCOS伴IR患者T（r =0.573，P =0.000）、LH（r =0.475，P =0.002）、HbA1c（r =0.625，P =0.000）、FPG（r =0.579，P =0.000）、TC（r =0.482，P =0.001）、LDL-C（r =0.498，P =0.000）和TG水平（r =0.429，P =0.015）均呈正相关；FAI与肥胖型PCOS伴IR患者FSH（r =-0.584，P =0.000）、E2（r =-0.617，P =0.000）和HDL-C水平（r =-0.581，P =0.000）均呈负相关。

3 讨论

PCOS是一种多因素性、异质性的内分泌疾病，与肥胖、IR、高雄激素血症有关，可增加2型糖尿病、血脂异常的发生风险^[9]。LORENZO等^[10]及ZHAO等^[11]研究证实，过量雄激素可引起IR与肥胖，影响糖皮质激素分泌，影响卵泡发育与颗粒细胞功能，而IR和肥胖会进一步促进高雄激素血症进展，使得PCOS发展陷入恶性循环。相关研究表明，缺氧诱导因子1α、可溶性细胞间黏附分子、铁蛋白等生物标志物与卵母细胞发育、血脂异常、葡萄糖稳态关系密切^[12-14]。与非肥胖型PCOS伴IR患者相比，肥胖型PCOS伴IR患者性激素失衡、糖脂代谢紊乱更为严重。寻求与肥胖型PCOS伴IR患者糖脂代谢、性激素指标相关的生物学标志物，对于临床诊疗肥胖型PCOS伴IR具有重要的临床意义。

FAI为临床评估PCOS合并高雄激素血症的常用指标。冯晓玲等^[15]研究结果显示，高水平FAI患者BMI高于低水平FAI患者，表明FAI与肥胖有关联。本研究结果显示，肥胖组FAI水平高于非肥胖组，表明肥胖可能通过加剧高雄激素血症参与PCOS的病理进程。尹文卿等^[16]研究证实，痰湿型PCOS患者FAI水平与BMI呈正相关，与本研究结果也相符。LH为一种糖蛋白类促性腺激素，能够与FSH共同作用发挥促进卵泡成熟、黄体生成、E2分泌等作用^[17]。T水平可用于诊断PCOS患者是否合并高雄激素血症，相比于正常妊娠者，孕早期T水平更高^[18]。本研究结果显示，肥胖组T、LH、TC、LDL-C、TG、HbA1c、FPG水平较非肥胖组高，而FSH、E2、HDL-C水平较非肥胖组低。提示肥胖型PCOS伴IR患者卵泡激素降低，雄激素水平升高，糖脂代谢紊乱，影响卵泡发育与月经周期，引起内分泌紊乱。建议临床工作者控制PCOS伴IR患者体重，从而改善性激素水平与糖脂代谢紊乱。张小琼等^[19]研究结果报道，与非肥胖型PCOS患者相比，肥胖型PCOS患者性激素失衡更加严重，与本研究结果相符。当肥胖型PCOS伴IR发生时，血液中葡萄糖利用严重受损，会增加合成的内源性TG，增加LDL-C水平，而LDL-C水平升高，会影响富含磷脂的脂蛋白与载脂蛋白向HDL-C转移，造成HDL-C生成减少，增加肝脏脂肪酶活性，加快HDL-C的清除率，从而HDL-C水平降低^[20]。孙琴等^[21]研究指出，与非肥胖型PCOS患者相比，肥胖型PCOS患者LDL水平明显降低，而LDL-C、TC水平明显升高，提示肥胖型PCOS患者存在明显的脂代谢紊乱，与本研究结果类似。既往研究指出，BMI与T呈正相关，与LH、LH/FSH呈负相关；BMI与糖脂代谢紊乱密切相关，肥胖型PCOS患者更容易发生糖脂代谢紊乱性疾病^[22]，与本研究结果相符。本研究结果显示，FAI与肥胖型PCOS伴IR患者T、LH、HbA1c、FPG、TC、LDL-C、TG均呈正相关，FAI与肥胖型PCOS伴IR患者FSH、E2、HDL-C均呈负相关。PCOS患者通常表现出LH水平升高的特征，这可能是由于垂体对促性腺激素释放激素的增加反应或卵泡内生殖内分泌的抑制，而LH的增加也会促进T生成，从而提高FAI水平^[23]。在PCOS中，高水平的雄激素和胰岛素抵抗可能抑制了FSH的作用，使得卵泡发育受到阻碍，因此，FSH水平可能降低，与FAI呈负相关^[24]。IR使得组织细胞对胰岛素的敏感性降低，导致胰岛素在血液中的浓度增加，使得HbA1c、FPG水平增加，而这种情况下，胰岛素不仅促进了葡萄糖的摄取和利用，还可以增加T的合成和释放，从而提高了FAI^[25]。尹文卿等^[16]研究发现，在PCOS患者中，FAI与糖脂代谢指标、T密切相关，与本研究结果一致。

综上所述，肥胖型PCOS伴IR患者FAI水平升高，FAI水平与患者性激素、糖脂代谢关系密切。但鉴于本研究样本量有限，结论可能存在一定的偏倚，后续可扩大样本量进行多中心研究来深入分析FAI水平与肥胖型PCOS伴IR患者性激素及糖脂代谢的关系。

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基金资助

陕西省科技厅一般项目(2022SF-565)